Урок-лекция по теме: "Генная инженерия"
Цели:
- сформировать у учащихся знания о генной инженерии, познакомить со стадиями метода рекомбинантных плазмид: созданием вектора, трaнcформацией, скринингом; с задачами генной инженерии и значением для человека, растений, животных;
- продолжить формирование умений работать с текстом учебника и выделять главное, вести грамотно и аккуратно записи со слов учителя, работать с тестами, дополнительной литературой.
Оборудование: рисованная таблица “Стадии метода рекомбинативных плазмид”, тесты.
Ход урока
I. Организационный момент.
II. Подготовка к восприятию нового материала.
- Фронтальная беседа.
- Что называется геном?
- В виде чего записана информация о белках? Обо всех белках организма?
- Почему именно о белках?
- Одинаковые ли белки образуются у различных организмов?
- Можно ли утверждать, что белки определяют видовую специфичность?
Проблемный вопрос. Как вы думаете, может ли какой-нибудь другой организм, например, бактерия, синтезировать белок человеческого организма?
III. Изучение нового материала.
Сегодня на уроке мы познакомимся с методами генной инженерии, которые позволяют бактериальным клеткам синтезировать “человеческий” белок, подробно остановимся на стадиях одного из методов - рекомбинативных плазмид,чтобы понять сущность этого процесса, поговорим о значении генной инженерии. План нашей лекции на доске. По ходу изучения вопросов, делайте в своих тетрадях соответствующие записи.
План лекции (на доске).
1. Генная инженерия. Цели генной инженерии.
2. История генной инженерии.
3. Метод реконструирования и переноса рекомбинантных плазмид. Стадии метода.
А) Создание вектора.
1. Рестрикция.
2. Лигирование.
Б) Tрaнcформация.
В) Скрининг.
4. Синтез гена искусственным путём.
5. Значение и перспективы генной инженерии.
Слово учителя.
1. Генная инженерия. Цели генной инженерии.
Генная инженерия – это совокупность методов, позволяющих посредством операций in vitro (в пробирке, вне организма), переносить генетическую информацию из одного организма в другой. Цель генной инженерии в получении клеток (в первую очередь бактериальных), способных в промышленных масштабах наpaбатывать некоторые “человеческие” белки; в возможности преодолевать межвидовые барьеры и передавать отдельные наследственные признаки одних организмов другим (использование в селекции растений, животных).
2. История генной инженерии.
Формальной датой рождения генной инженерии считают 1972 год. В этот год группа исследователей во главе с американским биохимиком Полом Бергом, работавшим в Стэнфордском университете, что неподалеку от Сан-Франциско в Калифорнии, сообщила о создании вне организма первой рекомбинантной ДНК. Ее еще называют гибридной, т.к. она состоит из ДНК-фрагментов различных организмов. Первая рекомбинантная молекула ДНК состояла из фрагментов кишечной палочки (E. Coli – Escherihia coli), группы генов самой этой бактерии и полной ДНК вируса SV40, вызывающего развитие опухолей у обезьяны. Такая рекомбинантная структура теоретически могла обладать функциональной активностью в клетках, как кишечной палочки, так и обезьяны. Она могла как челнок “ходить” между бактерией и животным. За эту работу Полу Бергу в 1980 году присуждена Нобелевская премия. Основные методы генной инженерии были разработаны в начале 70-х годов прошлого (XX) века. Их суть заключается во введении в организм нового гена. Для этого создают специальные генетические конструкции ? векторы, т.е. устройство для доставки нового гена в клетку. В качестве вектора используют плазмиды.
Что такое плазмиды? ( Кольцевая двухцепочечная молекула ДНК, которая есть в бактериальной клетке. (Она состоит из нескольких тысяч пар нуклеотидов)).
В бактериальной клетке, кроме основной, не покидающей клетку ДНК, может содержаться несколько различных плазмид, которыми она обменивается с другими бактериями. Плазмиды являются автономными генетическими элементами, редуплицирующимися в бактериальной клетке не в то же время, что основная молекула ДНК. Плазмиды несут жизненно важные для бактерии гены – гены лекарственной устойчивости к антибактериальным препаратам. Бактерия, имеющая различные плазмиды, приобретает устойчивость к различным антибиотикам, к солям тяжелых металлов. Поскольку плазмиды могут переходить из одной бактериальной клетки в другую, то они быстро распространяясь среди бактерий, сохраняют им жизнь. Поэтому плазмиды называют даром природы генным инженерам.
3. Методы генной инженерии.
Наиболее распространенными методом генной инженерии является метод конструирования и переноса рекомбинантных ДНК. Этот метод включает несколько этапов.
1. Создание вектора.
Этот этап состоит из двух последовательных стадий: рестрикции и лигирования.
Рестрикция – означает “разрезание”, “ограничение”. При помощи фермента ? рестрикционной эндонуклеазы или рестриктазы, открытой в 1974 году швейцарским ученым Вернером Арбером, происходит разрезание плазмидной ДНК, образуется расщепленная плазмида с “липкими” концами ? ТТАА и ААТТ. ( Бактериальные клетки выpaбатывают рестриктазы для разрушения инородной ДНК, чтобы защищаться от вирусной инфекции.) Этой же рестриктазой разрезают ДНК человека (выделенную из клетки) на множество различных фрагментов, но с одинаковыми “липкими” концами. Поскольку используется один и тот же фермент ? рестриктаза ? “ липкие” концы плазмиды и “липкие” концы ДНК человека (чужеродный ген) будут являться комплементарными. <Рисунок 1>
Лигирование - “сшивание”. Фрагменты ДНК человека включают в плазмиды и их комплементарные “липкие” концы “сшивают” ферментом лигазой. Образуется рекомбинантная плазмида.< Рисунок 1>
2. Tрaнcформация – введение.
Рекомбинантные плазмиды вводят в бактериальные клетки (E. Coli), обработанные специальным образом, чтобы они на короткое время стали проницаемы для макромолекул. Однако, плазмиды проникают лишь в часть обработанных клеток. <Рисунок 1>. Tрaнcформированные бактерии вместе с плазмидой приобретают устойчивость к определённому антибиотику. Это позволяет отделить трaнcформированные бактерии от нетрaнcформированных, так как они погибают на среде, содержащей антибиотик. Чтобы их отделить друг от друга, бактерии высевают на питательную среду так, чтобы клетки находились на расстоянии друг от друга. Каждая из трaнcформированных клеток размножается и образует колонию из многочисленных потомков – клон. < Рисунок 2>
3. Скрининг – отбор среди клонов трaнcформированных бактерий тех, которые содержат плазмиды, несущие нужный ген человека.
Все бактериальные колонии покрывают специальным фильтром. Когда его снимают, на нём остаётся отпечаток колоний. Затем проводят молекулярную гибридизацию. Фильтры погружают в раствор с радиоактивно меченым зондом. Зонд – это полинуклеотид, комплементарный части искомого гена (Р32). Он гибридизируется лишь с теми рекомбинантными плазмидами, которые имеют нужный ген. После гибридизации на фильтр в темноте накладывают рентгеновскую плёнку и через несколько часов её проявляют. Засвечиваются те участки на плёнке, где располагаются клоны трaнcформированных бактерий с нужным геном. Их отбирают, размножают (клонируют), так как они способны выpaбатывать белок, кодируемый этим геном. <Рисунок 2>
Закрепление объяснённого материала.
- Как называется рассмотренный нами метод генной инженерии?
- Из каких этапов он состоит?
- Что такое вектор?
- Сколько стадий включает этап создания вектора?
- Опишите эти стадии.
- Что такое трaнcформация?
- Что такое скрининг?
- Опишите скрининг.
4. Синтез гена искусственным путём.
Не всегда удаётся вырезать точный ген с помощью рестриктаз. Многие гены расщепляются этими ферментами на несколько частей, некоторые не содержат последовательностей, узнаваемых рестриктазами. Тогда поступают другим образом. Самостоятельная работа с текстом учебника. Прочитайте текст стр. 102 – 103 со слов “Поэтому в ряде случаев…” до слов “ С помощью клонирования….” и ответьте на вопрос: “Как получить клон с нужным в данном случае геном?”
Ответ.
Начинается клонирование с целенаправленного получения нового гена. Для этого из клеток человека выделяют и – РНК – копию этого гена. С помощью фермента обратной трaнcкриптазы, открытой в 1970 году Д. Балтимором и Г. Теминым (американские ученые – лауреаты Нобелевской премии) синтезируют коплементарную цепь ДНК. Затем эта цепь ДНК служит матрицей для синтеза обратной трaнcкриптазой комплементарной второй цепи ДНК, которая называется к-ДНК (комплементарная ДНК). Она соответствует гену, с которого считала информация и – РНК, запущенная в систему обратной трaнcкриптазой. Комплементарная ДНК (к – ДНК) встраивается в бактериальную плазмиду, которой трaнcформируют бактерии и получают клоны, содержащие только выбранные гены человека.
5. Значение и перспективы генной инженерии.
Значение генной инженерии велико. О достижениях генной инженерии и перспективах послушаем сообщение учащегося. (Приложение 1).
VI. Закрепление.
Тестовая работа. Выбери правильный ответ. Четыре варианта. (Приложение 2, 3)
. На развороте доски написаны ответы для проверки. Учащиеся обмениваются тестами, проверяют и оценивают их.Доска. Ответы на тесты.
| Варианты – 1, 3 | Варианты – 2 ,4 |
| 1.в | 1.б |
| 2.г | 2.в |
| 3.б | 3.г |
| 4.б | 4.в |
| 5.а | 5.в |
Оценка.
- “5” -5 правильных ответов.
- “4” - 4 правильных ответов.
- “3” - 3 правильных ответа.
V. Задание на дом. По учебнику А. О. Рувинского параграф 17, вопросы после параграфа, записи в тетради.
Комментарии:
На уроке учащиеся знакомятся с понятиями "пищевые продукты", "питательные вещества" и строением пищеварительной системы. В процессе урока используется презентация и работа с CD-диском, это развивает навыки наблюдений, обеспечивает прочное усвоение знаний учащимися, повышает интерес к предмету. Урок позволяет обучающимся освоить большую часть информации самостоятельно, проявив поисковые способности....
02 11 2026 18:56:47
Тема урока по программе "Предпосылки возникновения теории Ч.Дарвина", 11-й класс позволяет организовать работу по формированию у обучающихся целостного восприятия окружающего мира, интереса и позитивного отношения к научному поиску, истории науки....
01 11 2026 2:39:55
В статье представлена программа развития экологической культуры младших школьников. Главной особенностью программы является проведение со школьниками краткосрочных экологических экскурсионных занятий, в процессе которых дети знакомятся с реальными, живыми объектами природы, учатся самостоятельно познавать природные явления. Статья будет интересна педагогам дополнительного образования экологического направления, а также учителям экологии и биологии.
...
31 10 2026 20:14:19
Цель работы: показать роль насекомых как переносчиков возбудителей болезней человека и паразитов сельскохозяйственных животных, используя элементы технологии РКМЧП (развитие критического мышления через чтение и письмо)....
30 10 2026 13:17:20
Цель урока: рассмотреть органы эндокринной системы и единство нервной и гумopaльной регуляции....
29 10 2026 10:29:24
Цели урока: сформировать понятие об особенностях строения паукообразных, представление о специфических свойствах, роли в природной среде и жизни человека....
28 10 2026 4:30:31
Проведение подобного урока требует хорошей подготовки учащихся и самого учителя, так как урок в форме научной конференции является для учащихся 5-го класса новым видом урочной деятельности. У детей развиваются способности к публичным выступлениям в классе, где присутствуют и младшие школьники, и педагоги; проявляются творческие способности, умение показать себя в определенной роли....
27 10 2026 19:14:32
Скаты – одни из древнейших рыб. Среда обитания – пресные и соленые воды. Скаты встречаются по всей планете: в тропических районах, субтропических, а также у берегов Антарктиды....
26 10 2026 8:27:21
Урок содержит информацию в доступном виде, знакомит учащихся с особенностями пищеварения в желудке и 12-перстной кишке. Помогает понять значение ферментов в пищеварении, осознать важность правильного питания и соблюдения гигиенических правил....
25 10 2026 8:42:30
В ходе урока учащиеся получают знания о клетке как живой единице растительного и животного организма. Изучаются протекающие в клетке жизненно важные процессы....
24 10 2026 9:41:11
Урок проводится в форме игры «Покорение вершины», где учащиеся перевоплощаются в спортсменов-альпинистов, покоряющих вершину знаний. Систематизируются знания о строении и жизнедеятельности растительной клетки, клеточном строении растений, размножении клетки. Учащиеся работают с оптическими приборами, готовят микропрепараты. Учащиеся подводятся к выводу о познаваемости живой природы, единстве растительных организмов....
23 10 2026 13:14:53
Перестройка образовательного процесса на принципах блочно-модульной технологии обучения позволяет детям учиться в полном соответствии со своими возможностями, использовать собственный опыт и других, приносит удовольствие, т. к. они видят результат своего труда. Цель урока: активизировать учебно-познавательную деятельность учащихся на уроках биологии....
22 10 2026 12:23:34
Цель урока: сформировать у учащихся понятия организм и познакомить со свойствами живого организма....
21 10 2026 6:17:28
Главная цель интегрированных уроков - развитие личности обучающегося при приоритете сохранения его здоровья, одним из факторов которого является создание условий психологического комфорта, предполагающих наличие атмосферы сотрудничества и взаимопомощи, возможности самовыражения и самореализации....
20 10 2026 16:43:26
На уроке учащиеся расширяют знания о многообразии объектов, связи мира живой и неживой природы. Развивается интерес к изучению природы, кругозор, любознательность и память учащихся....
19 10 2026 4:24:14
В ходе урока раскрываются особенности воздушного питания растений как основы их жизнедеятельности; показывается космическая роль растений в формировании атмосферы Земли; формируется понятие «фотосинтез».
...
18 10 2026 5:57:32
Проект способствует формированию общения с природой, содействует формированию умения и навыков по планированию, посадке растений, уходу за ними и оформлению ландшафтного дизайна, способствует привитию навыков экологической этики и поведения, ориентирует на защиту окружающей среды, содействует воспитанию экологической культуры....
17 10 2026 13:19:45
Опираясь на проектную технологию, приготовлена презентация с целью и задачами урока, схемой взаимоотношения между организмами: нейтрализм, симбиоз, антибиоз. Учащимся предложено заполнять таблицу о взаимоотношениях между организмами по мере их знакомства через учебник, презентацию заранее подготовленных учащихся о типах отношений между организмами....
16 10 2026 4:50:58
Птицы — двуногие высшие животные, передние конечности которых превратились в крылья, тело покрыто перьями, температура тела постоянная и высокая....
15 10 2026 12:59:35
Представленный урок проводится в виде путешествия по природным зонам. Урок помогает подвести школьников к выводу об изменении функций листа с видоизменением его внешнего вида. Использование на уроке презентации в программе PowerPoint и гербарный материал позволяет наиболее полно раскрыть данную тему....
14 10 2026 21:46:56
На уроке прослеживается эволюция органов чувств у живых организмов. Учащиеся знакомятся с процессом регуляции деятельности организма....
13 10 2026 15:36:29
Изучение темы имеет большое значение в понимании принципов организации и функционирования ядра и клетки в целом. Несмотря на новизну и сложность содержания темы для учащихся, основные методы ек изучения ‒ работа с текстом, рассказ учителя, беседа....
12 10 2026 17:49:16
На уроке показана интеграция таких наук , как биология и экономика. Цель урока: показать взаимосвязь биологии и экономики, изучить круги кровообращения, повторить строение крови, из экономики – денежное обращение, свойства и функции денег.
...
11 10 2026 18:31:16
В статье рассматривается воспитательная и образовательная роль синквейна, методика составления дидактического синквейна, вариантность использования синквейна на уроках. Умение составлять синквейн – показатель того, что учащиеся знают учебный материал, умеют выделять наиболее хаpaктерные особенности изучаемого явления, процесса. Приведены наиболее удачно созданные, художественно оформленные синквейны....
10 10 2026 15:40:57
Головной мозг человека является не только субстратом психической жизни, но и регулятором всех процессов, происходящих в организме. В мозге различают пять отделов....
09 10 2026 2:21:50
Данный урок разработан в соответствии с тематическим планированием и прохождением программы по биологии в 7-м классе. Изучение нового материала – это не просто знакомство с новой темой, но и создание элемента новизны, интереса, загадки. Основной ход урока включает элементы игры-расследования суперагентов.
...
08 10 2026 4:41:23
Цели урока: приобщить учащихся к здоровому образу жизни и правильному питанию; формировать знания о физическом и духовном здоровье человека; развивать пpaктические навыки и умения сохранения и укрепления здоровья....
07 10 2026 2:52:27
Предприимчивость, самостоятельность, ответственность, коммуникабельность, способность видеть и решать проблемы автономно и в группах, готовность и способность постоянно учиться новому в жизни и на рабочем месте, самостоятельно и при помощи других находить и применять нужную информацию, работать в комaнде и т.д. все эти свойства и качества являются ключевыми компетенциями.
...
06 10 2026 16:38:33
Урок биологии для 6-го класса знакомит учащихся с особенностями строения голосеменных растений, отличием их от споровых, на уроке рассматривается строение хвои и голосеменных. Определяется роль голосеменных в природе, в жизни человека.
...
05 10 2026 6:46:10
Концентрическая система преподавания биологии предполагает получение основ знаний по "Общей биологии" ещё в 9-м классе. В 10–11-м классе ребята выходят на "новый виток", изучают общую биологию снова, что позволяет использовать не столько образовательный, сколько развивающий и воспитательный аспект содержания предмета....
04 10 2026 22:17:45
Урок представлен в форме медико-генетической консультации. В ходе урока рассматриваются методы изучения генетики человека, на примере задачи составляется родословная семьи, обратившейся в консультацию, вероятность рождения в этой семье здоровых детей. Исследовательская работа представлена мультимедиапрезентацией.
...
03 10 2026 23:45:51
Главной методической целью является создание на уроке условий для проявления познавательной активности учащихся на основе сотрудничества учителя и ученика. На уроке цель достигается различными способами: создание учителем проблемной ситуации на основе домашнего задания; создание атмосферы заинтересованности каждого ученика в работе класса; стимулирование учащихся к высказываниям; использование в ходе урока разнообразного и увлекательного материала....
02 10 2026 1:55:40
Каждый биогеоценоз испытывает закономерную смену своих сообществ — экологическую сукцессию. В процессе жизнедеятельности организмов изменяется окружающая среда....
01 10 2026 2:32:56
Цели: сформировать представление о фотосинтезе, как процессе образования органических веществ из углекислого газа и воды с помощью солнечной энергии; познакомить с основными историческими моментами в изучении воздушного питания растений; раскрыть сущность процесса фотосинтеза; доказать, что для протекания процесса фотосинтеза необходим свет и углекислый газ....
30 09 2026 9:19:16
Данный урок является первым и основным при изучении большой темы "Наследственность и изменчивость". От понимания и усвоения основных понятий генетики будет зависеть успех изучения последующих уроков этой темы. Урок направлен на ознакомление и понимание учащимися основных понятий генетики. Ученики работают в рабочих листах и при необходимости они могут использовать эти "подсказки" на последующих уроках. Данное изложение материала позволяет учащимся осознанно, с пониманием формировать базовые знания. Простейшие генетические задачи вызывают интерес у школьников...
29 09 2026 1:25:47
Следует помнить, что не природе нужна защита (она сильнее человечества), а людям, чтобы жить.
...
28 09 2026 21:19:56
У животных, размножающихся поповым путем, индивидуальное развитие, как и у растений, охватывает время от оплодотворения до cмepти и подразделяется на периоды....
27 09 2026 7:44:39
Развивающая игра по теме «Корень». Подобные игры способствуют лучшему усвоению и запоминанию материала, большей заинтересованности в предмете.
...
26 09 2026 10:45:44
Данный урок первый по теме «Пищеварительная система» в 8-м классе. На уроке использованы различные методы, приемы, формы работы. Такие приемы, как опыты, исследования, применение презентации, биологические задачи, умение сравнивать, анализировать, обобщать помогают делать материал интересным, доступным, способствуют лучшему усвоению и применению на пpaктике....
25 09 2026 14:18:52
Педагогическая идея урока заключается в использовании коррекционного обучения детей с умственной отсталостью – способствует созданию оптимальных условий для развития интереса и способностей, усвоению материала в процессе индивидуальной деятельности. Особое значение придается активизации познавательной деятельности учащихся....
24 09 2026 22:56:16
ИКТ повышают эффективность процесса обучения биологии, обеспечивает наглядность и интеpaктивность, развиваются интеллектуальные, творческие способности учащихся. Развивается познавательная активность школьников при изучении биологии и повышается качество обучения по предмету. В статье приведены примеры использования ИКТ на уроках биологии....
23 09 2026 19:40:14
Кожа является барьером между внешней и внутренней средой организма, защищает его от вредных воздействий физических, химических и биологических факторов....
22 09 2026 9:56:29
Умение перенести знания одного предмета при усвоении другого вносит в деятельность учащихся большую целенаправленность при решении определенных задач, повышает активность самостоятельных методов работы, выpaбатывает логическую последовательность в реализации различных проектов. Примером создания подобных разработок является создание различных межпредметных проектов с использованием среды Visual Basic for Application....
21 09 2026 3:56:29
В методических рекомендациях содержатся основные сведения по морфологии, биологии, выгонке гиацинтов, тюльпанов, нарциссов и лилий. Приводится хаpaктеристика популярных современных сортов этих многолетников. Выгонка растений стала традиционной формой, разновидностью опытнических работ школьников в Белгородской области.
...
20 09 2026 15:38:15
Цель урока: изучить биографию Н.И.Вавилова; показать взаимосвязь между основными проблемами романа и жизнью ученого.
...
19 09 2026 4:50:52
Использование этой технологии позволяет значительно разнообразить уроки естественно-научных дисциплин. Основная идея технологии «Обучение в сотрудничестве» - учиться вместе.
...
18 09 2026 9:33:18
Представлены различные дидактические материалы, позволяющие повысить наглядность урока. В ходе урока идет овладение наиболее важными понятиями и терминами. В заключение урока проводится первичная проверка знаний по дидактическим карточкам и в форме устного фронтального опроса.
...
17 09 2026 1:20:44
Хлорелла — одноклеточная зеленая водоросль, имеет вид микроскопического неподвижного зеленого шарика до 15мкм в диаметре, жгутиков нет. Поверхность клетки покрыта твердой двуконтурной оболочкой целлюлозной породы....
16 09 2026 19:33:29
Цель урока: изучить совместную жизнь видов в биоценозе, типы связей у совместно обитающих видов в биогеоценозе; рассмотреть коадаптацию и другие примеры адаптации, выработавшиеся у популяции видов в связи с существованием в сообществе с другими, рядом находящимися видами в процессе эволюции. Тема может рассматриваться на двух уроках с последующей работой и проверкой терминов....
15 09 2026 6:23:44
Урок систематизирует знания учащихся о вирусах. Подробнее рассматривается вирус птичьего гриппа.
...
14 09 2026 18:30:29
Еще:
Биология, химия -1 :: Биология, химия -2 :: Биология, химия -3 :: Биология, химия -4 :: Биология, химия -5 :: Биология, химия -6 :: Биология, химия -7 :: Биология, химия -8 :: Биология, химия -9 :: Биология, химия -10 :: Биология, химия -11 :: Биология, химия -12 :: Биология, химия -13 :: Биология, химия -14 :: Биология, химия -15 :: Биология, химия -16 :: Биология, химия -17 ::
